Amplificador de áudio estéreo duplo ic de alta potência la4440 com controle de graves e agudos

O LA4440 é um amplificador de áudio de canal duplo muito popular, comumente usado para construir amplificadores de áudio de alta potência. O IC é conhecido por sua alta potência, fácil disponibilidade e preço barato, o que o torna popular entre os

sistemas de home theater e amplificadores para carros que operam em 12V. Portanto, neste artigo, aprenderemos como construir um amplificador de áudio estéreo de alta potência usando o amplificador de áudio IC LS4440. O circuito terá dois CIs amplificadores LS4440 e será capaz de acionar dois alto-falantes de 20W (20W + 20W) com controle de volume, graves e agudos. Além disso, a entrada de áudio para nossa placa amplificadora pode ser fornecida diretamente de um conector de áudio ou sem fio usando Bluetooth.

Anteriormente, construímos muitos circuitos de amplificadores de áudio, desde pequenos amplificadores de 10 W a amplificadores pesados de 100 W, usando diferentes classes de amplificadores de potência para atender a várias aplicações. Você também pode verificá-los se seu requisito for diferente.

LA4440 IC

Antes de começar a construir este amplificador, vamos entender mais sobre o CI do amplificador de potência LA4440 para saber sobre suas especificações técnicas para que possamos projetar nosso amplificador com eficiência. Conforme mostrado abaixo, o LA4440 é um amplificador de áudio linear de 14 pinos desenvolvido pela SANYO.

O IC pode ser usado como um amplificador de áudio mono ou como um amplificador de áudio estéreo de canal duplo. Possui modos de ativação duplos, ou seja, o modo estéreo e o modo ponte. A principal diferença entre esses dois modos de configuração está no modo estéreo, um único IC pode acionar um máximo de 6W + 6W dois alto-falantes que significam apenas 12 watts de carga, mas na configuração do modo ponte, você terá 19W de saída de áudio de um único IC para um único alto-falante. Portanto, precisamos de 2 CIs para fazer estéreo e 2 cópias do mesmo circuito que discutiremos na seção do diagrama de circuito. Aqui, configurei o amplificador de áudio no modo bridge para obter uma saída de áudio potente de 20 W + 20 W. Uma vez que nosso projeto tem dois ICs, ele também é conhecido como 4440 Double IC Amplifier Circuit. Além disso, nosso amplificador de áudio IC também tem as seguintes vantagens.

Tem boa rejeição de ondulação 46dB
Boa separação de canais
Ruído residual pequeno
Restauração de áudio baixo em uma ampla faixa de baixa frequência a alta frequência da música.
Pequeno pop-up ou ruído inicial
Função embutida de silenciamento de áudio
Proteção embutida: proteção contra sobretensão, proteção contra sobretensão, proteção contra curto pino a pino.
Peças sobressalentes mínimas necessárias

O que é rejeição de ondulação e por que é importante?

Ondulação é a variação da tensão e da corrente ao longo de um valor de regime permanente que pode ser alterado com a carga, o que causa o ruído na extremidade de saída do circuito e, portanto, leva a distorções. Para contornar este problema, um filtro é empregado que auxilia na rejeição deste ruído / ondulação. É chamado de rejeição de ondulação. O IC LA4440 fornece um bom valor de rejeição de ondulação de 46 dB.

O que é separação de canais?

Quando um único pacote de IC contém mais amplificadores operacionais (LA4440 IC tem 2 canais), um amplificador operacional afeta o desempenho de outro amplificador operacional. Para evitar este problema, o IC LA4440 fornece uma boa separação de canais

Mais detalhes técnicos e gráficos de desempenho podem ser encontrados na Folha de Dados do LA4440 IC. O diagrama de bloco interno e a imagem da pinagem são mostrados abaixo

Materiais necessários para amplificador de áudio estéreo duplo IC 40W

A lista de materiais completa do amplificador de áudio estéreo está listada abaixo. A maioria dos componentes usados deve estar facilmente disponível, uma vez que são comumente usados em circuitos amplificadores de áudio.

S.Não	Peças	Tipo	Quantidade
1	LA4440	IC (SANYO)	2
2	2200uF / 50 V	CAPACITOR (KELTRON)	2
3	47uF / 25 v	CAPACITOR (KELTRON)	4
4	470uF / 25 V	CAPACITOR (KELTRON)	4
5	100uF / 25 V	CAPACITOR (KELTRON)	2
6	1uF / 25V	CAPACITOR (KELTRON)	2
7	104 PF	CAPACITOR (KELTRON)	8
8	220 OHOMS	RESISTOR	2
9	1 K	RESISTOR	2
10	2,2 K	RESISTOR	2
11	POTENCIÔMETRO DUAL CANAL 50K	BOURNS / LRM	3
12	TERMINAL DE PARAFUSO DE 2 PINOS	GENÉRICO	3
13	TERMINAL DE PARAFUSO DE 3 PINOS	GENÉRICO	1
14	LM7805	CI REGULETOR DE TENSÃO	1
15	MÓDULO BLUETOOTH	CÓSMICO	1
16	TRANSFORMADOR	0 -12 V (CLÁSSICO)	1
17	ALTO-FALANTE (20W) 4 ohms	(SWETON)	2
18	1N5408	3A Díodo de uso geral	4
19	Dissipador de calor	Use placa do dissipador de calor de alumínio	1
20	Ventoinha	Ventilador de refrigeração do gabinete do computador	1
21	Algum fio de ligação

Circuito amplificador de duplo IC LA4440

O diagrama completo do circuito do amplificador 4440IC é mostrado na imagem abaixo. Devido à natureza de alta potência do circuito, não é recomendável usar uma placa de ensaio para construir este circuito. Conseqüentemente, estaremos construindo um PCB em casa, projetando um amplificador de áudio PCB para este circuito.

Eu conectei os capacitores C13 e C14 no primeiro IC e da mesma forma C23, e C16 para o segundo IC, aos pinos 1 e 7. Esses capacitores são chamados de capacitores de feedback. A baixa frequência de corte do nosso amplificador depende do valor desses capacitores se o valor for aumentado o tempo de partida será atrasado. O ganho de tensão desses capacitores no IC 1 e 2 pode ser ajustado variando o valor do resistor R1 e R2, respectivamente.

Os capacitores C15 e C19 para o primeiro IC e C20 e C21 para o segundo IC são conectados com um terminal de saída com os pinos IC 9 a 10 e 13 a 12. Esses capacitores são chamados de capacitores Bootstrap e são usados para ajustes de graves ou de baixa frequência.

O C3 e o C4 são capacitores muito importantes. O valor deste capacitor deve ser alto, normalmente 2200uF 35V ou 4700uF 35v é recomendado para filtragem da fonte de alimentação principal e manuseio de carga. Os capacitores são classificados para 1Amp a 3Amp para melhorar a qualidade do som. Os capacitores C2 e C5 são capacitores de filtro usados para filtrar a entrada de áudio fornecida ao nosso amplificador IC.

Os capacitores C18 e C17 são os capacitores de bypass usados em um sistema de áudio ou outros circuitos eletrônicos para filtragem de ruído. Quando um dispositivo ativo como o nosso amplificador de áudio é conectado à fonte de alimentação, a corrente puxada por nosso dispositivo cria uma queda de tensão na fonte de alimentação. Devido à mudança na impedância de nossa carga e várias cargas ativas conectadas no mesmo caminho, a corrente consumida irá flutuar e produzir mais picos de tensão e salto de terra. Para evitar esse problema, normalmente usamos um capacitor de bypass em nossa carga que fornece um caminho de bypass para a corrente transitória em vez de fluir pelo caminho comum.

Projeto de amplificador de áudio LA4440 PCB

Como mencionado anteriormente, o circuito envolve um caminho de alta corrente e, portanto, não pode ser construído e testado em uma placa de ensaio. Conseqüentemente, projetamos um PCB para o circuito acima usando o software Eagle. Você pode usar qualquer software de design de PCB de sua escolha. Além disso, você pode soldar o circuito diretamente em uma placa de desempenho se não quiser projetar uma PCB. Meu layout de PCB se parece com isso, conforme mostrado abaixo.

Estaremos usando este layout de design de PCB para construir nossa própria PCB em casa. Você também pode baixar o arquivo GERBER para este PCB no link abaixo. Depois de obter o arquivo GERBER, você pode criar o PCB em casa seguindo as instruções do PCB caseiro ou compartilhar o arquivo GERBER com um fabricante de PCB para fabricá-lo.

Baixe o amplificador de áudio estéreo de alta potência LA4440 PCB GERBER

O design do PCB tem duas entradas de áudio, uma é por linha direta de áudio via aux e jack de áudio de 3,5 mm e a outra é para conexão Bluetooth sem fio. Também usamos terminais de parafuso para alimentar a placa e conectar dois alto-falantes de 20W. Os potenciômetros são usados para controlar o volume, os graves e os agudos.

Construindo PCB usando o método de transferência de toner

Para a demonstração deste projeto, criamos nosso próprio PCB usando o método de transferência de toner. As imagens abaixo mostram as várias etapas da nossa prancha durante o processo de fabricação.

Confira a imagem abaixo para ver como fica o PCB caseiro depois de perfurar todos os blocos de componentes. Como você pode ver, a placa ficou ótima e os pads são todos distintos e claros.

Assim que a placa for lida, é hora de inserir todos os componentes e soldá-la no PCB feito sob medida. Os componentes que usei para soldar a placa são mostrados abaixo. Aqui, estou usando um potenciômetro de canal duplo para controlar o volume, graves e agudos. Para a fonte de alimentação, você pode usar 12v 1 Amp a 3 Amp de fonte de alimentação ou bateria de 12V.

Os terminais de parafuso de dois pinos são usados para alimentar a alimentação e conectar os alto-falantes. Os terminais de parafuso de três pinos são usados para fornecer entrada de áudio. Também estamos adicionando um mini módulo Bluetooth onboard porque hoje em dia as pessoas gostam de tocar músicas diretamente de seus telefones celulares e, obviamente, por meio de conectividade sem fio. Você também precisa inserir um cabeçalho macho-fêmea para removê-lo e trocá-lo facilmente. Para a fonte de alimentação deste módulo Bluetooth, usei um regulador de tensão positiva LM7805 IC que ajuda a controlar e reduzir a tensão de 12 V para 5V.

Observe que eu tive que remover a parte da ponte de diodo do PCB para reduzir o tamanho do circuito com menor dimensão e torná-lo compacto. Mas para a fonte de alimentação do transformador, você precisa de uma ponte de diodo com 4 peças de diodo de 3 amperes 5408 de uso geral antes de fornecer entrada para este circuito amplificador. A imagem abaixo mostra como fica depois que todos os componentes foram soldados.

Circuito amplificador LA440 funcionando

Quando a placa estiver pronta, podemos testá-la conectando diretamente os alto-falantes e ligando-a. A entrada de áudio pode ser de um conector de áudio de 3,5 mm (terminal de parafuso de três pinos) ou através de nosso módulo Bluetooth. O funcionamento completo do circuito amplificador é demonstrado em ambos os modos no vídeo abaixo. Se você tiver alguma dúvida, pode usar nosso fórum Circuitdigest para postar suas perguntas.

Dicas e considerações sobre o design do amplificador de áudio

O IC LA4440 ou CD4440 tem um desligamento térmico embutido e dissipa muito calor. Portanto, instale um bom dissipador de calor para prolongar a vida útil. Além disso, você pode conectar um ventilador de resfriamento ao gabinete do amplificador. É um problema comum que o amplificador sofra de ruído e produza um zumbido. Para evitar o problema de ruído do amplificador de áudio, certifique-se de verificar o seguinte.

O dissipador de calor está em comum GND com os terminais negativos da fonte de alimentação.
Use um par de capacitores grandes no filtro de potência e estágios de retificação como 2200uF, 4700uF ou 6800uF ou 10000uF 25v ou 50V para o melhor resultado. Não use uma fonte de alimentação de transformador, pois ela não é necessária para a alimentação da bateria.
O corpo do potenciômetro de volume, graves e agudos deve ser um terreno comum com fonte de alimentação negativa.
Use uma caixa / gabinete metálico
Além disso, o ruído depende de um bom aterramento da linha principal e deve ser conectado ao gabinete.
Você também pode usar um transformador de áudio para isolamento e filtragem de ruído.